Литейное производство

имеет пластинчатую форму. Серый чугун маркируют  СЧ10—СЧ25 и т. д. Буквы

обозначают принадлежность данного сплава к серым чугунам, цифры показывают

временное сопротивление  разрыву.

Серый чугун обладает высоким временным сопротивлением (100— 450 МПа), повышенной

твердостью (НВ 140—283), малым относительным удлинением (s == 0,2—0,5

%).

Рис. 13. Микроструктуры серого чугуна:

а – ферритного; б – перлитно-ферритного; в –  перлитного; 1 – феррит; 2 –

пластинчатый  графит; 3 – перлит.

     Ферритный  серый чугун (рис. 13, а} состоит  из вязкой основы —

феррита и крупных  пластинок графита, что обусловливает  его низ прочность.

Его применяют  для отливок неответственного назна.

     Перлитно-ферритный  серый чугун (рис.13, 6) в своей структуре

содержит перлит, феррит и графит, обладает повышенной прочностью, его широко

используют для  машиностроительных отливок из-за низкой стоимости по сравнению с

перлитным чугуном.

     Перлитный  серый чугун (рис. 13, в) обладает высокой проч,

которая обусловлена  присутствием в его структуре  перлита и мелких пластинок

графита. Этот чугун  используют для получения деталей  ответственного назначения.

На структуру  и свойства серого чугуна существенное влияние оказывают его

химический состав и скорость охлаждения отливок в форме. Углерод, кремний и

марганец улучшают механические и литейные свойства чугуна. Сера вызывает

отбел в тонких частях от и снижает жидкотеку  честь. Фосфор придает

чугуну хрупкость. Поэтому содержание серы и фосфора в сером чугуне должно

быть минимальным. Увеличение скорости охлаждения достигается  путем уменьшения

толщины отливки  и увеличения теплопроводности ли формы.

На структуру  и свойства серого чугуна существенное влияние оказывают его

химический состав и скорость охлаждения отливок в форме. Углерод, кремний и

марганец улучшают механические и литейные свойства чугуна. Сера вызывает

отбел в тонких частях от и снижает жидкотекучесть. Фосфор придает

чугуну хрупкость. Поэтому содержание серы и фосфора  в сером чугуне должно

быть минимальным. Увеличение скорости охлаждения достигается  путем уменьшения

толщины отливки  и увеличения теплопроводности ли формы. В тонких

частях отливки  у ее поверхности скорость кристаллизации будет выше, чем в

более массивных  частях и в сердце. Поэтому в тонких частях отливки

образуется более  мелкая структура с повышенным содержанием  перлита и мелкими

включе графита, что обеспечивает высокие механические свойства этих

зон. Там, где  чугун затвердевает медленнее, образуется крупно

зернистая структура с малым содержанием перлита и крупными вклю-:

чениями графита. Механические свойства этих зон низкие.

Механические  свойства серого чугуна повышают легированием, модифицированием,

термической обработкой и другими способами.

При легировании  в расплавленный чугун вводят твердые или расплавленные

легирующие элементы (никель, хром, титан и др.) в целях  получения заданного

химического состава  и придания ему требуемых механических и эксплуатационных

свойств.

При модифицировании  в чугун вводят модификаторы (ферросилиций, силикокальций

и др.) для измельчения  структурных составля и равномерного их

распределения по всему объему, что повышает механические свойства отливок.

Отливки из серого чугуна нашли широкое применение в станкостроении: станины

станков, стойки, салазки, планшайбы, корпуса шпиндельных бабок и коробок

передач, корпуса  насосов, втулки вкладыши и др.; в  автостроении; блоки

цилиндров, гильзы, поршне вые кольца, кронштейны, картеры, тормозные

барабаны, крыши  и др.; в тяжелом машиностроении; в электротехнической

промышленности  и других отраслях машиностроения.

    

ИЗГОТОВЛЕНИЕ  СТАЛЬНЫХ ОТЛИВОК 

Для изготовления отливок используют углеродистые легированные стали. Литейные

стали обозначают аналогично конструкционным сталям. В марках углеродистых

литейных сталей 15Л,  20Л—60Л, легированных — ЗОХГСЛ, 15Х18Н9ТЛ, 110Г13Л и т.

п. буква Л  означает принадлежность к литейным сталям.

Углеродистые  литейные стали обладают высокими временными сопротивлением

(400—600 МПа), относительным  удлинением (10—24 %), ударной вязкостью,

достаточной износостойкостью при ударных нагрузках. Основной элемент,

определяющий  механические свойства углеродистых литейных сталей — углерод.

Литейные стали  имеют плохие литейные свойства: пониженную  жидкотекучесть,

значительную  усадку (до 2,5 %), что приводит к образованию усадочных раковин

и пористости в  отливках; стали склонны к образованию  трещин.

Для плавки литейных сталей как правило, используют дуговые  и индукционные

печи. В последнее  время для плавки стали широко начинают использовать

плазменно-индукционные печи.

Производительность  таких печей по сравнению с  индукционной на 25—30 % выше, а

расход электроэнергии значительно ниже.

В качестве шихтовых материалов применяют стальной лом, отходы собственного

производства, передельный  чугун, руду, флюсы и другие материалы. Стальные

отливки преимущественно  изготовляют в песчаных и оболочковых  формах, литьем

по выплавляемым моделям, центробежным литьем, литьем в облицованные кокили и

другими способами.

На рис. 14 приведена  схема литейной формы для изготовления стального

зубчатого колеса. Для предупреждения усадочных раковин  и пористости в

отливках на массивные части устанавливают  при, а в тепловых узлах

отливок используют наружные или внутрен холодильники.

Для предупреждения трещин, возникающих из-за неравномерной усадки отливки,

формы изготовляют  из податливых формовочных смесей. Кроме того, в отливках

предусматривают технологические ребра, удаляемые  при механической обработке.

Высокая температура  заливки (1550—1650 °С) требует применения формовочных и

стержневых смесей с высокой огнеупорностью.  Литниковые системы для мелких и

средних отливок  выполняют по разъему или сверху, а для массивных — снизу

(сифоном). В связи  с низкой жидкотекучестью сталей  площадь сечения питателей

литниковой системы  в 1,5—2 раза больше, чем при литье серого чугуна. Для

получения высоких  механических и эксплуатационных ха стальные

отливки подвергают отжигу, нормализации и другим видам  термической обработки.

Стальные отливки  из углеродистых сталей используют в  металлургии,

станкостроении, автотракторной промышленности, транс  машиностроении и

других отраслях. Из них изготовляют станины и  валки прокатных станов,

цилиндры, зубчатые колеса и т. д.

Рис. 14. Литейная форма для зубчатого колеса из стали:

1 – нижняя  полуформа; 2 – верхняя полуформа; 3 – закрытые прибыли; 4 –

утепляющие вставки; 5 – литниковая система; 6 – стержни

               ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ  цсплавов              

Для изготовления отливок используют алюминиевые  сплавы АЛ1—АЛ15 и т. д. Буквы

обозначают принадлежность дан сплава к литейным алюминиевым  сплавам,

цифры — порядко  номер сплава.

Алюминиевые сплавы имеют высокие временное сопротивление (150—340 МПа),

относительное удлинение (1,5—12 %) и твердость (НВ 50—90). Кроме того,

сплавы АЛ1, АЛ21 и другие имеют высокую теплопрочность, сплавы АЛ8, АЛ13 и

другие повышенную коррозионную стойкость в морской  воде и хорошо работают при

вибрационных  нагрузках. Все алюминиевые сплавы хорошо обрабатываются  резанием.

Силумины (сплавы АЛ2, АЛ4, АЛ9) имеют высокую жидкотекучесть, малую усадку

(0,8—1,1 %), не склонны  к образованию горячих и холодных  трещин, потому что

они по химическому  составу близки к эвтектическим  сплавам (интервал

кристаллизации 10— 30 °С).

В качестве шихтовых материалов используют технически чистый алюминий,

силумины, отходы собственного производства, лигатуры и другие добавки. Для

удаления водорода и неметаллических включений  алюминиевые сплавы рафинируют,

как правило, гексахлорэтаном, который при температуре 740—750 °С вводят в

расплав в количестве 0,3—0,4 % массы расплава.

Рис. 15. Устройство камерной поворотной электрической  печи сопротивления:

1 – электронагревательные  элементы; 2 – металлосборник; 3 –  загрузочные окна;

4 – механизм  наклона печи для слива металла

Отливки из алюминиевых сплавов широко используют в авиа и ракетной

технике, автомобильной, приборостроительной, машиностроительной,

судостроительной  и электротехнической промышленности. Из алюминиевых сплавов

изготовляют блоки  двигателей внутреннего сгорания, головки  блоков, корпуса

насосов, судовые  винты авиационные детали, детали электро- и радиоаппаратов.

              

ИЗГОТОВЛЕНИЕ  ОТЛИВОК ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

              

Для изготовления отливок используют магниевые сплавы которые обозначают МЛ

1—МЛ19. Буквы  обозначают принадлежность данного сплава к литейным магниевым

сплавам, цифры  — порядковвый номер сплава.

Магниевые сплавы имеют высокие временное сопротивление (150—350 МПа),

относительное удлинение (3—9 %) и твердости (НВ 30—70). Магниевые

сплавы хорошо работают при динамических нагрузках, имеют удовлетворительную

коррозионную  стойкость способны работать с высокими нагрузками при температурах

200 - 300 °С, хорошо  обрабатываются резанием. Механические  свойства магниевых

сплавов значительно  повышаются после упрочняющей термической обработки.

Магниевые сплавы имеют низкие литейные свойства (пониженную жидкотекучесть,

повышенную усадку, склонны к образованию трещин) главным образом из-за большого

интервала кристаллизации. Кроме того, магниевые сплавы хорошо растворяют

водород (до 24 см3/100 г металла), что затрудняет получение  отливок

без газовой  пористости. Эти сплавы склонны к  самовозгоранию при плавке и